AT89C51单片机的照明控制系统

硬件电路设计
------人体红外检测电路
人体红外检测电路图
硬件电路设计
------可见光检测模块
感光器件为光敏电阻RL，R1为精密电阻。 光敏电阻RL一端接+5V电源，另一端与R1 的电阻分压。 当有光照射时，光敏电阻阻值下降，三级 管VT进入饱和状态，输出为低电平；当无 光照时，三极管VT截止，输出为高电平。 集电极输出经非门整形后直接与单片机I/O 口连接。 使用一个光敏电阻作为光线传感 器检测环境的光照度,光敏电阻器是利用半 导体的光电效应制成的一种电阻值随入射 光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电 阻减小，入射光弱，电阻增大。
主电路原理图
按键模块 光照检测模块 LED指示 模块 人体红外检测模块 照 明 电 路
电源模块
继电器模块 申伟
申伟
软件设计
主程序流程图
软件设计
本设计中，按键程序采用扫描方 式的来判断是否有键。按键 流程里设计了10ms延时子程序来 消抖。
按键流程图
总结与评价
智能照明控制系统是通过使用计算机技术并辅助以其它 手段，对电力照明实行智能控制，智能照明控制系统于手动 照明控制系统相比有很多优点： （1）实现照明控制人性化，通过控制调解，来实现场景控制、 定时控制、多点控制等多种控制方案，以保证照明质量。 （2）改善工作环境，提高了工作效率，延长了灯具的使用寿 命。 （3）节约能源，智能照明管理系统采用设置照明工作状态的 方式，通过智能化管理使系统能最大限度地节约能源。 （4）提高管理水平：将大大减少使用者的运行维护次数。
硬件电路设计
------人体红外检测电路
人体红外检测电路框图
百度文库 硬件电路设计
------人体红外检测电路
人体辐射的红外线中心波长为9-10 um，而探测元件的波长灵敏度在 0.2~20 um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的 窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为7-10 um，正好适合于人体红外辐 射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种 专门用作探测人体辐射的红外线传感器。
研究背景
能源短缺是21世纪国际面临的新课题。在寻找新的能源
之外，节约能源，提高效益也就成为了我们研究的目的。所以
学校如何来节省电力能源也成为了一个迫切需要解决的问题。 从节约资源、对社会贡献、节省高校经费支出和学生的健康等 多方面考虑，高校教室照明的节电问题不得不提到重要的议事 日程上来。
研究背景
光敏电阻
硬件电路设计
------按键电路
该系统设计了三个独立式按键，它们的功能分别为S1强制控制照 明系统的灯全亮、S2强制灯全灭、S3可以使系统退出这种强制程序，使 系统回到自动监控的状态中。 这三个按键是分别接在单片机的P0.0、 P0.1、P0.2三个端口上，由于P0口内没有上拉电阻，故外接三个上拉电 阻。按照图中接法，这几个端口是低电平有效。
总结与评价
然而，科技是把双刃剑。不得不说，智能照明系统仍然存在 缺陷与不足： （1）与传统照明系统相比，价格较昂贵。 （2）使用场景存在局限性，目前只适用于学校教室，图书馆，家 居方面。 （3）系统结构比传统照明系统复杂，维护费用较高。 电子设备回收费用较高，且难度较大
硬件电路设计
------执行模块-继电器电路
12v
使用了一个三极管Q1来控制继电器电路，继电器RL1线圈一端接 +12V直流电源另一端与三极管集电极相连。当单片机引脚输出高电平 时，继电器RL1开关动作，电灯电路接通。二极管D5起续流作用。
硬件电路设计
------LED指示电路
任何仪器设备，如果有实时的信号指示，不仅能够帮助人们分析 该系统是否在正常工作。而且具有一种心理暗示，能够让人觉得踏实愉 悦。 该照明系统设置了两个LED灯作指示灯，绿色LED亮时，表示系统 处于自动监控状态：黄色LED灯亮时，表示系统处于键盘强制控制状态， 等待退出键S3使其退出强制状态。
研究的基本框架
该系统应用了两种传感器，人体红外传感器和自然光线传感器，对现场的 自然照明情况和人员情况，实现实时自动检测与控制的功能，从而实现节 能降耗的目的。具体功能如下：
第一，系统设计人体红外检测电路，有人进入探测范围时输出信号。 第二，系统设计自然光检测电路，对照明现场的亮度进行自动检测。虽 在工作时间，但现场的亮度如果能够满足设定要求时，系统同样关闭照 明设备。 第三，设计按键电路，设定强制开灯和强制关灯按键。如有需要人为 开灯或灭灯，可按相应键。比如在教室内，晚上要演示幻灯片，现实条 件是室内有人，自然亮度不满足工作要求，按照系统的自动控制程序， 是不会灭灯的，但我们确实需要灯灭，这时就可以按下强制关灯按 键。 设计该系统的理念是： 第一，“以人为本，人使用灯”;第二，“节能 环保”。
本设计通过热释型红外传感技术，利用人体的温度作为 检测目标。当人进入其探测区域内，红外传感器将人体与空间
温度的差值传递给信号处理系统，从而实施对控制电路的驱动
与否，实现对控制对象的具体控制，最终由单片机对房间内人 数和光线的综合实时控制。根据实际情况自动控制灯的开关，
这样就会杜绝严重的浪费现象，并且具有明显的经济价值。
AT89C51单片机的照明 控制系统
组别：第五组 组长：XX 组员：XX XX XX
AT89C51单片机的照明 控制系统
组员分工： XX：编写策划以及相关硬件设 计 XX：产品评估与软件结构图设 计 XX：硬件电路设计 XX：研究背景与市场调查
研究背景
随着国民经济的快速发展和社会进步，教育在全 社会愈加被关注和重视，校园规模也随着受教育者的数量 增加而不断扩大，教室的数量也大幅度增加。为使师生有 舒适的教学和学习的环境，无论是教室的面积、设施和照 度，校方在力所能及的范围内，都付出了十分的努力。但 由于学校开放型的管理模式，以及全员的节能意识的淡薄， 高校的教室在白天室内照度很高的情况下，仍然普遍存在 开灯作业；即使室内无人或人数很少的情况下，也是全部 开启室内照明。夜间许多教室，即使仅有几个学生在教室 自习，但室内照明全部开启，绝不会有师生因为只有少数 人而仅开几盏灯。长明灯比比皆是，人走不熄灯的现象到 处存在。这些现象普遍存在于各大高校，浪费了电力资源。
该模块由三部分组成，包括：菲涅尔透镜，热释电红外传感器以及相应的
传感器信号处理电路。人体热释红外信号通过菲涅尔透镜聚焦，传给热释 电红外传感器PIR，然后 PIR将物理信号转换为微弱电信号，接着PIR信号 处理电路将微弱电信号进行处理，生产单片机可识别的数字信号。最终有 人时，PIR输出为高电平；无人时PIR输出为低电平。这就是该电路模块要 实现的功能。
系统总体框图
流程图
硬件电路设计
------电源模块
由于整个系统采用的电源电压需+5V和+12V电压，把频率为50Hz、 有效值为220V的单相交流电压转换为幅值稳定的5V直流电压。其主要经 过电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路转换成稳定的直流电压。 电源电路得到+5V的直流电压供AT89C51,热释红外芯片RE200B,传感 器信号处理芯片BISS0001,电压比较器，LED等器件使用，+12V为继电器 提供电压。